JP4486208B2

JP4486208B2 - Polycarbonate resin film

Info

Publication number: JP4486208B2
Application number: JP2000083948A
Authority: JP
Inventors: 幸治前田
Original assignee: Teijin Chemicals Ltd
Current assignee: Teijin Chemicals Ltd
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2020-03-24
Also published as: JP2001269981A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は厚薄ムラが殆どなく鏡面光沢性に優れたポリカーボネート樹脂フィルムに関する。更に詳しくは加工適性に優れておりかつ透視像の歪みの少ないインサート成形用途等に好適なポリカーボネート樹脂フィルムとその成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリカーボネート樹脂は、安価で軽量かつ透明性、成形性、光学特性、耐熱性、加工性、機械的強度に優れている等の特長を生かして種々の分野で幅広く使用され、かつポリカーボネート樹脂フィルムとしても使用されており該フィルムに印刷や熱成形、真空成形、インサート成形、金属蒸着、スパッタリング等に幅広く利用されているが近年、印刷や熱成形等の加工技術の進歩に伴い生産速度が速く、かつ加工時間の短縮化による高温高速化により加工条件も厳しくなっている。
【０００３】
従来、ポリカーボネート樹脂を溶融してフィルム状に押出し複数個の冷却ロールを用いて製造するに当たり、溶融ポリカーボネート樹脂を冷却ロールの第１ロールと中央の第２ロールの間に供給しながら当該２本のロールで挟持加圧させてから他端の第３ロールの間隙を通過させてから引き取る両面タッチ方式で製造された該フィルムは、該フィルムの厚みムラが外観上問題となっている。
【０００４】
フィルムの厚薄ムラは、押出方向に発生する厚薄ムラと、押出方向に対し直角な方向すなわち巾方向に発生する厚薄ムラがあるが、上記用途で問題となるのは後者の巾方向で近接する距離での厚薄ムラである。
【０００５】
特に、ポリカーボネート樹脂フィルムにおいては、少なくとも片面に例えば被覆層をコーティングして耐摩耗性を付与するなどのハードコート処理等を施したり、自動車計器カバーや電気製品の前面板等の銘板用途では、印刷処理を施すなどの表面加工して使用される。該フィルムを表面加工した際、加工品の外観は該フィルムの押出方向に直角に周期的に現れる直線性筋模様、即ちギヤマークを有する為、横縞が目立って得られたフィルムの厚薄ムラにより鏡面光沢性が悪くなる等の不具合が発生するため好ましくなく、製品としての価値が大幅に低下するという問題が発生していた。
【０００６】
さらに、該フィルムをインサート成形に使用する場合、通常、少なくとも片面を例えば印刷、ハードコート等の表面加工して使用される。この表面加工した該フィルムをインサート成形した際、成形品表面の外観は表面加工によりその表面の厚薄ムラにより斜め方向から透過または反射させて物体を見る時、この物体が歪んで見えて目立つため、自動車の窓、携帯電話の表示窓等に使用した場合、被写体または文字等が歪んで見える。即ち、透視像を歪めるなどの不具合が発生するため好ましくなく、製品としての価値が大幅に低下するという問題が発生していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、厚薄ムラが外観上殆ど目立たないでかつ表面性に優れたポリカーボネート樹脂フィルムを提供することにある。さらに該フィルムをインサート成形に用いた際、透視像の歪みの少ないインサート成形用ポリカーボネート樹脂フィルムを提供することにある。
【０００８】
本発明者は、従来の技術を解決すべく鋭意検討した結果、ポリカーボネート樹脂を溶融してフィルム状に押出されたシート状物を冷却ロールの第１ロールと中央の第２ロールの間に供給しながら当該２本のロールで挟持加圧させてから他端の第３ロールの間隙を通過させてから引き取る両面タッチ方式で製造する際、該フィルムの表面光沢性、厚みを制御して生産すれば、上記課題を達成し得ることを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
リップエッジのＲが０．００５〜０．０５ｍｍであり、且つ表面粗さＲａが０．００５μｍ以下であるＴダイから押出した溶融ポリカーボネート樹脂を、両面タッチ方式もしくは静電印加した片面タッチ方式により、複数個の冷却ロールで冷却して製造された、ポリカーボネート樹脂フィルムの厚みが０．０５〜０．５ｍｍで、下記記載の方法で測定されたフィルムの押出方向の厚薄ムラΔＴ_Ｒが下記式（１）
０．１≦ΔＴ_Ｒ≦０．７ …（１）
［式中、ΔＴ_Ｒはフィルムの厚薄ムラ（μｍ）］を満足するポリカーボネート樹脂フィルムに係るものである。
フィルムの押出方向の厚薄ムラΔＴ _Ｒの測定方法；アンリツ（株）社製連続厚み測定装置及び広範囲差動電子マイクロメータＫ３１２Ａを用い、フィルムの中心を押出方向に幅２５ｍｍ、長さ３００ｍｍをサンプリングし、このフィルムを１００ｍｍ長さ分を連続的に厚み測定する。この測定した１００ｍｍ長の厚薄ムラを２ｍｍ間隔毎に区分けする。そのｉ番目の区分け部分でのフィルム厚さの最大値をＤ _ＭＡＸ（ｉ）、最小値をＤ _ＭＩＮ（ｉ）とした時、この微小部分の厚薄ムラＤ（ｉ）を［Ｄ _ＭＡＸ（ｉ）−Ｄ _ＭＩＮ（ｉ）］と定義する。この時のフィルム押出方向の厚薄ムラΔＴ _Ｒ（μｍ）は［（Ｄ（１）＋Ｄ（２）＋…＋Ｄ（ｉ）＋…＋Ｄ（５０））／５０になる。
【００１０】
また本発明はポリカーボネート樹脂をインサート成形する際に金型内に、インサートするフィルムとしては前記に記載したポリカーボネート樹脂フィルムを使用するポリカーボネート樹脂のインサート成形品にも係わる。
【００１１】
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法で反応させて得られるものである。二価フェノールの代表的な例としては２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン［通称ビスフェノールＡ］、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）サルファイド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン等が挙げられ、なかでもビスフェノールＡが好ましい。これらの二価フェノールは単独または２種以上を混合して使用できる。
【００１２】
カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。
【００１３】
上記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重縮合法または溶融法によって反応させてポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、分子量調整剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。更に、ポリカーボネート樹脂には、必要に応じて添加剤例えば多価アルコールと脂肪酸のエステルまたは部分エステル等の離型剤、亜リン酸エステル、リン酸エステル、ホスホン酸エステル等の熱安定剤、ベンゾトリアゾール系、アセトフェノン系、サリチル酸エステル等の紫外線吸収剤、帯電防止剤、着色剤、増白剤、難燃剤等を配合しても良い。またポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂であっても、芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂であってもよく、また、得られたポリカーボネート樹脂の２種以上を混合した混合物であってもよい。
【００１４】
ポリカーボネート樹脂の分子量は、粘度平均分子量（Ｍ）で１０，０００〜１００，０００が好ましく、１５，０００〜３５，０００がより好ましい。かかる粘度平均分子量を有するポリカーボネート樹脂は、十分な強度が得られ、また、成形時の溶融流動性も良好であり好ましい。本発明でいう粘度平均分子量は塩化メチレン１００ｍＬにポリカーボネート樹脂０．７ｇを２０℃で溶解した溶液から求めた比粘度（η_sp）を次式に挿入して求めたものである。
η_sp／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］²ｃ（但し［η］は極限粘度）
［η］＝１．２３×１０^-4Ｍ^0.83
ｃ＝０．７
【００１５】
ポリカーボネート樹脂フィルムの厚みが０．０５〜０．５ｍｍで、該フィルム押出方向の厚薄ムラΔＴ_R（μｍ）が下記式（１）を満足するものである。
０．１≦ΔＴ_R≦０．７ …（１）
このフィルム押出方向の厚薄ムラΔＴ_R（μｍ）は、製膜したフィルムを製膜方向１００ｍｍ長の厚薄ムラを測定（測定箇所としては、幅方向の中心部分が好ましい。）した値から計算する。この測定した１００ｍｍ長の厚薄ムラを２ｍｍ間隔毎に区分けする。そのｉ番目の区分け部分でのフィルム厚さの最大値をＤ_MAX（ｉ）、最小値をＤ_MIN（ｉ）とした時、この微小部分の厚薄ムラＤ（ｉ）を［Ｄ_MAX（ｉ）−Ｄ_MIN（ｉ）］と定義する。この時、フィルム押出方向の厚薄ムラΔＴ_Rは［（Ｄ（１）＋Ｄ（２）＋…＋Ｄ（ｉ）＋…＋Ｄ（５０）］／５０になる。
【００１６】
フィルムの厚みに対する該フィルム押出方向の厚薄ムラΔＴ_Rが上記式を満足することは、該フィルムの厚みに対して押出方向に対して直角に発生するギヤマークが目立ちにくくなり、得られたフィルム表面の鏡面光沢性も良好になる。一方、上記式（１）の範囲を逸脱したフィルムを用いた場合は、発生するギヤマークが目立て得られたフィルム表面の鏡面光沢性が悪くなるため、実用に供し難くなり、本発明の課題が達成できない。ΔＴ_Rの値は、０．１〜０．５μｍが好ましい。最も好ましくは、０．１〜０．３μｍである。
【００１７】
本発明のポリカーボネート樹脂フィルムは、その厚み許容差ΔＴ_D（％）が下記式（２）を満足するものが好ましい。
−１０＜ΔＴ_D＜１０ …（２）
厚み許容差ΔＴ_Dが上記式を満足することは、該フィルム全幅の厚みのバラツキが小さいので表面平滑性が得られるため、該フィルム表面の鏡面光沢性が良好になる。一方、この範囲を逸脱するとフィルム全幅の厚みのバラツキが大きくなるので表面平滑性が得られ難くなるため、該フィルム表面の鏡面光沢性が低下することがある。この厚み許容差ΔＴ_Dの範囲は−８〜８が好ましい。最も好ましくは、−５〜５である。
【００１８】
本発明のポリカーボネート樹脂フィルムは、６０度鏡面光沢度が１７０以上を満足するものが好ましい。６０度鏡面光沢度が１７０以上を満足することは、該フィルムの横縞が目立ちにくく、得られたフィルムの表面平滑性も良好である。この６０度鏡面光沢度は一般には２３０以下であり、１７０〜２２０が好ましい。最も好ましくは、１８０〜２１０である。
【００１９】
従来、ポリカーボネート樹脂フィルムを製造する方法としては、Ｔダイから押出した溶融ポリカーボネート樹脂を、挟持加圧もしくは片面タッチ方式の複数個の鏡面冷却ロールで冷却してフィルムに成形するのが一般的である。
【００２０】
本発明のポリカーボネート樹脂フィルムを製造するには、上記方法に更に、溶融樹脂をＴダイより押出し直後に静電印加する方法、Ｔダイ両端部に堰板を設け、該堰板がＴダイリップ表面より５〜２０ｍｍ突出されせる方法、ダイの外壁に該ダイリップに沿って吸引装置を設けて押出された溶融物から発生する昇華性物質を吸引する方法、第２冷却ロールと第３冷却ロールの回転速度を１．００１〜１．０１５倍にし、且つ第１〜３冷却ロールの温度を制御する方法、リップエッジのＲが０．００５〜０．０５ｍｍであり、且つ表面粗さＲａが０．００５μｍ以下であるＴダイを用いて溶融押出成形する方法等の手段を加えることが好ましい。更に、これらの手段を複数組合わせた方法が好ましい。
【００２１】
本発明で使用される好ましい形態を更に詳細に記述する。
その１つの方法を図により説明する。図１は本発明の方法を実施するに適したフィルムの製造装置の一例を示す概略図である。図中の１はＴダイス、２は第１冷却ロール、３は第２冷却ロール、４は第３冷却ロール、５は一対の引取ロールであり、第１〜第３冷却ロールはいずれもその表面は鏡面仕上げになっており、その内部には熱媒体が循環し、温度を制御できるようになっている。
【００２２】
まず溶融ポリカーボネート樹脂をＴダイス１からシート状に押出す。この際の溶融押出しには格別の条件を必要とせず、通常のポリカーボネート樹脂シートの溶融押出し条件が任意に採用される。次いで押出されたシート状物は、そのままの状態で第１冷却ロール２と第２冷却ロール３との間に供給しながら当該２本のロールで圧延または中央の第２冷却ロール３に密着させてから他端の第３ロール４に受け継がれた後、一対の引取ロール５によって引取られる。
【００２３】
この際、第２冷却ロール３に対する第３冷却ロール４の回転速度を１．００１〜１．０１５倍にすることが好ましい。第２冷却ロール３に対する第３冷却ロール４の回転速度をこの範囲に保つと加熱伸縮のバランスが良好でインサート成形時に皺の発生のない成形品が得られる。
【００２４】
さらに、前記第１冷却ロール２の温度は１３０〜１４５℃、第２冷却ロール３の温度は１３５〜１５０℃、第３冷却ロール４の温度は１４５〜１５５℃に設定することが好ましい。これら第１〜３冷却ロール２〜４の温度制御は、従来のロール温度制御手段により容易に行える。
【００２５】
別な方法として、ＴダイのリップエッジのＲ（図２の６、７）は０．００５〜０．０５ｍｍ（０．００５〜０．０２ｍｍが好ましい。）であり、Ｔダイのリップエッジの表面粗さＲａは０．００５μｍ以下（好ましくは０．０００１〜０．００５μｍであり、より好ましくは０．０００２〜０．００３μｍであり、さらに好ましくは０．０００３〜０．００１μｍである。）であるＴダイがあげられる。また、従来から一般に使用されているＴダイのリップエッジのＲは０．２〜０．３ｍｍのものが用いられており、かかるＴダイでは長時間の連続成形で溶融したポリカーボネート樹脂がリップ口に付着して、ダイラインがフィルム表面に観察されるという問題が生じていたが、リップエッジのＲが０．０５ｍｍ以下のリップエッジを採用することで樹脂が付着し難く、ダイラインがフィルム表面に観察されなくなる。また、そのリップエッジは左右対称であることが望ましく、対称であればリップ口から吐出された溶融樹脂フィルムが落下する時波打つことなくロールに接触し、フィルム表面にうねりが発生するという問題が生じ難く好ましい。また、かかるＴダイのリップエッジの表面粗さＲａは０．００５μｍ以下であれば、得られるポリカーボネート樹脂フィルム表面に現われるダイラインが薄くなり、好ましい。
【００２６】
一般的にＴダイは、金属角材を切削機により加工して作製される。本発明で使用されるＴダイのリップエッジＲ部分と所定の表面粗さＲａを有する部分は、表面仕上げとして非常に精密な研磨処理が施され、さらに腐蝕防止のためクロム鍍金などの鍍金処理が施される。本発明におけるＴダイのリップエッジの表面粗さは、リップ口から約１ｃｍまでのエッジ部分の表面粗さである。なお、リップエッジ部分の表面粗さは、リップエッジ部と同じ表面仕上げ処理を施したリップエッジ部よりリップ口内面上部の平面部分の表面粗さを測定した値で代用することができる。
【００２７】
本発明の上記ポリカーボネート樹脂フィルムは、印刷、ハードコート処理等の表面加工適性がよくインサート成形する際に、金型内にインサートするフィルムとして好適に使用することができる。かかるフィルムは、通常、少なくとも片面を表面加工して使用される。この表面加工としては、例えば印刷、ハードコート等があげられ、加工層は単一であっても複層であってもよい。この層の厚さは一般に０．１〜２０μｍである。片面を加工されたフィルムの場合は加工された面（両面加工の場合は所望の面）を金型表面側にし、フィルムをセッティングする。次いで熱可塑性樹脂を射出して成形する。
【００２８】
かかる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、非晶性ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリメタクリレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられるが、ポリカーボネート樹脂が好ましい。
【００２９】
更に本発明の上記ポリカーボネート樹脂フィルムは、特にポリカーボネート樹脂をインサート成形する際に、金型内にインサートするフィルムとして使用することができる。ポリカーボネート樹脂は通常２８０℃以上の成形温度で射出成形されることから、金型内にインサートするフィルムにおいても高度な耐熱性が要求され、本発明のポリカーボネート樹脂フィルムは高温時の加熱伸縮率も小さいものが好ましく採用される。
【００３０】
即ち、加熱温度が１６０℃での巾方向の加熱伸縮率（％）をＳ_TD、押出方向の加熱伸縮率（％）Ｓ_MDとした時、Ｓ_TDとＳ_MDは各々下記式（３）または（４）を満足するものである。
−５．０≦Ｓ_TD≦−０．２ …（３）
−５．０≦Ｓ_MD≦−０．２ …（４）
このＳ_TDとＳ_MDが適度な加熱伸縮率をもつことで、インサート成形中に発生した伸縮応力がフィルムを適度な緊張状態に保持することができる。その為、インサート成形品の外観が良好になる。
【００３１】
また、このＳ_TDＳ_MDの比が下記式（５）を満足するものが好ましい。
０．３≦Ｓ_TD／Ｓ_MD≦３ …（５）
Ｓ_TD／Ｓ_MDの比が上記比を満足することは、インサート成形時に縦・横の加熱伸縮率の比がほぼバランス状態に保たれ、収縮応力の偏りが起こらず、均一な応力がフィルムにかかる。それ故、インサート成形時のフィルム皺の発生を抑止でき、インサート成形品の外観が良好になる。このＳ_TD／Ｓ_MDの比は０．４〜２が好ましく、０．５〜１．１がより好ましい。
【００３２】
また、該フィルムの厚みは０．０５〜０．５ｍｍの範囲がであり、０．１〜０．５ｍｍの範囲が好ましく、特に０．２〜０．４ｍｍの範囲が好ましい。
【００３３】
本発明で製造されるポリカーボネート樹脂フィルムは、その特性を生かして印刷、ハードコート処理等が施された銘板用途さらに電気部品、建材部品、自動車部品等に広く利用され、具体的には電気部品の各種窓材即ち一般家屋、体育館、野球ドーム、車両（建設機械、自動車、バス、新幹線、電車車輌等）等の窓材のグレージング製品、各種銘板、写真カバー、プロジェクションテレビやプラズマディスプレーの前面板等にも好適である。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに説明する。なお、実施例中の評価は下記に示す方法で従った。
（１）粘度平均分子量
塩化メチレン１００ｍｌにポリカーボネート樹脂０．７ｇを２０℃で溶解した溶液から求めた比粘度を用い前記の計算式より算出した。
【００３５】
（２）フィルムの厚薄ムラ
アンリツ（株）社製連続厚み測定装置及び広範囲差動電子マイクロメータＫ３１２Ａを用い、フィルムの中心を押出方向に幅２５ｍｍ、長さ３００ｍｍをサンプリングし、このフィルムを１００ｍｍ長さ分を連続的に厚み測定する。この測定した１００ｍｍ長の厚薄ムラを２ｍｍ間隔毎に区分けする。そのｉ番目の区分け部分でのフィルム厚さの最大値をＤ_MAX（ｉ）、最小値をＤ_MIN（ｉ）とした時、この微小部分の厚薄ムラＤ（ｉ）を［Ｄ_MAX（ｉ）−Ｄ_MIN（ｉ）］と定義する。この時のフィルム押出方向の厚薄ムラΔＴ_R（μｍ）は
［（Ｄ（１）＋Ｄ（２）＋…＋Ｄ（ｉ）＋…＋Ｄ（５０）］／５０になる。
【００３６】
（３）フィルムの厚み許容差
ＪＩＳＢ−７５０２の規定された外側マイクロメーターを使用して、フィルムの幅方向に１０ｍｍ毎に厚さを測定する。耳部分を除くフィルム押出幅での厚み測定値Ｔｍ（ｍｍ）、平均厚みＴａ（ｍｍ）から、
Ｒ＝Ｔｍ−Ｔａ
を求め、Ｒと平均厚みから
厚み許容差（％）△Ｔ_R＝Ｒ／Ｔａ×１００
として求めた。
【００３７】
（４）加熱伸縮率
ＪＩＳＫ６７３５の加熱伸縮率試験法を準用し、１６０℃×４０分の加熱条件で行った。
【００３８】
（５）６０度鏡面光沢度
ＪＩＳＫ−７１０５（プラスチックの光学的特性試験方法）第５．２項に規定された方法に従って、標準光源からの光を６０度の角度でフィルム表面にあて、正反射成分を受光器で測定し、得られた値が大きいほど鏡面光沢性がよい。
【００３９】
（６）透視歪み
ＪＩＳＲ−３２１１（自動車用安全ガラス試験方法）に規定される試験方法に従って試験領域Ａに適用される透視歪みの最大値が２分になるまで試験片を傾けてゆきその時の傾斜角度で示し、この角度が小さいほど透視性はよい。
【００４０】
（７）インサート成形品の外観
実施例及び比較例で得られたインサート成形後の成形品の外観（透視像の歪み）を目視で判定した。インサート成形後外観の良好なもの（透視像の歪みが小さいもの）を○、透視像の歪みが大きく目立つようになったものを×で表示した。
【００４１】
［実施例１〜３及び比較例１〜２］
ビスフェノールＡとホスゲンから溶液法により製造した粘度平均分子量２４、５００のポリカーボネート樹脂を図１に示した製造装置によりスクリュー径１２０ｍｍのＴダイリップの付いた押出機にて温度約２８０℃で押出し、幅１０００ｍｍで連続的に押出し、Ｔダイのリップエッジの表面粗さＲａ、第２冷却ロールに対する第３冷却ロールの速度比、第１〜第３冷却ロールのそれぞれの温度、引取速度を表１記載の通りに設定して冷却させながらを成形し、引取ロールにより引取り表２記載の表面光沢度、厚さのポリカーボネート樹脂フィルムを得た。得られたフィルムにハードコート処理を行い、ハードコート処理後のフィルムをハードコート面が金型表面側になるように射出成形金型内に装着し、ポリカーボネート樹脂ペレット（パンライトＬ−１２２５帝人化成製）を用いて３１０℃の成形温度でインサート成形を行った。得られたフィルムの物性値、インサート成形後の成形品の外観を評価し、表３にその結果を示した。
【００４２】
【表１】

【００４３】
【表２】

【００４４】
【表３】

【００４５】
【発明の効果】
本発明のポリカーボネート樹脂フィルムは、該フィルムの押出幅方向の近傍距離での厚薄ムラ及び該フィルム全幅の厚み許容差を特定範囲にすることで、フィルムの鏡面光沢性が良好になり、さらに該フィルムをしようしてインサート成形した際、該成形品を透視して見ても透視像の歪みが小さいので、インサートフィルムとして好適に用いられ、インサート成形による射出成形品に極めて有用であり、その工業的効果は格別のものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルム製造の好ましい形態の装置概念図
【図２】本発明のフィルム製造の好ましい形態のＴダイの概念図
【符号の説明】
１Ｔダイス
２第１冷却ロール
３第２冷却ロール
４第３冷却ロール
５一対の引取ロール
６リップエッジＲ
７リップエッジＲ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polycarbonate resin film having almost no uneven thickness and excellent specular gloss. More specifically, the present invention relates to a polycarbonate resin film suitable for insert molding and the like, which is excellent in processability and has little distortion of a fluoroscopic image, and a molded product thereof.
[0002]
[Prior art]
Polycarbonate resins are widely used in various fields by taking advantage of their low cost, light weight, transparency, moldability, optical properties, heat resistance, workability, mechanical strength, etc. It has been widely used for printing, thermoforming, vacuum forming, insert molding, metal deposition, sputtering, etc. on the film, but in recent years, with the progress of processing technology such as printing and thermoforming, the production speed is fast, and Machining conditions have become severe due to high temperature and high speed by shortening the machining time.
[0003]
Conventionally, when a polycarbonate resin is melted and extruded into a film and manufactured using a plurality of cooling rolls, the two polycarbonate resins are supplied while the molten polycarbonate resin is supplied between the first roll and the central second roll. The film produced by the double-sided touch method in which the film is sandwiched and pressed by a roll and then passed through the gap between the third rolls at the other end has a problem in appearance due to uneven thickness of the film.
[0004]
The thickness unevenness of the film includes the thickness unevenness that occurs in the extrusion direction and the thickness unevenness that occurs in the direction perpendicular to the extrusion direction, that is, the width direction, but the problem in the above applications is the distance close in the latter width direction. It is thick and thin unevenness.
[0005]
In particular, for polycarbonate resin films, at least one side is coated with a coating layer, for example, to provide hard coating treatment such as wear resistance, or for nameplate applications such as automotive instrument covers and front plates of electrical products. Used after surface treatment such as processing. When the surface of the film is processed, the processed product has a linear streak pattern that appears periodically perpendicular to the extrusion direction of the film, that is, a gear mark. This is not preferable because problems such as deterioration of the properties occur, and there is a problem that the value as a product is greatly reduced.
[0006]
Further, when the film is used for insert molding, it is usually used after at least one surface is subjected to surface processing such as printing or hard coating. When this surface-processed film is insert-molded, the appearance of the surface of the molded product is noticeable because the object looks distorted and visible when the object is viewed through the surface processing by reflecting or reflecting from the oblique direction due to thickness unevenness of the surface. When used for automobile windows, mobile phone display windows, etc., the subject or characters appear to be distorted. That is, it is not preferable because a defect such as distortion of the fluoroscopic image occurs, and a problem that the value as a product is greatly reduced occurs.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a polycarbonate resin film in which unevenness in thickness is hardly noticeable in appearance and has excellent surface properties. Furthermore, when this film is used for insert molding, it is providing the polycarbonate resin film for insert molding with little distortion of a fluoroscopic image.
[0008]
As a result of intensive investigations to solve the conventional technique, the present inventor supplies a sheet-like material, which is obtained by melting polycarbonate resin and extruded into a film, between the first roll of the cooling roll and the second roll in the center. However, when manufacturing by the double-sided touch method in which the film is sandwiched and pressed between the two rolls and then taken through the gap between the third roll at the other end, the surface glossiness and thickness of the film are controlled to produce. The inventors have found that the above-described problems can be achieved, and have reached the present invention.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A molten polycarbonate resin extruded from a T die having a lip edge R of 0.005 to 0.05 mm and a surface roughness Ra of 0.005 μm or less is applied by a double-sided touch method or a single-sided touch method by electrostatic application. prepared by cooling a plurality of cooling rolls, the thickness of the polycarbonate resin film 0.05 to 0.5 mm, the extrusion direction of the uneven thickness [Delta] T _R is the following formula film measured by the following method described (1 )
0.1 ≦ ΔT _R ≦ 0.7 (1)
Wherein, [Delta] T _R is uneven thickness ([mu] m) of the film] is intended according to the polycarbonate resin film satisfying the.
Method of measuring the extrusion direction of the uneven thickness [Delta] T _R of the film; Anritsu K.K. continuous thickness measurement apparatus and extensive differential electronic micrometer K312A used, 25mm wide and the center of the film in the extrusion direction, the length 300mm sampled The thickness of this film is continuously measured for a length of 100 mm. The measured thickness unevenness having a length of 100 mm is divided at intervals of 2 mm. When the maximum value of the film thickness at the i-th section is D _MAX (i) and the minimum value is D _MIN (i), the thickness unevenness D (i) of this minute part is represented by [D _MAX (i) -D _MIN (i)]. At this time, the thickness unevenness ΔT _R (μm) in the film extrusion direction is [(D (1) + D (2) +... + D (i) +... + D (50)) / 50.
[0010]
The present invention also relates to an insert-molded product of a polycarbonate resin using the above-described polycarbonate resin film as a film to be inserted into a mold when the polycarbonate resin is insert-molded.
[0011]
The polycarbonate resin used in the present invention is obtained by reacting a dihydric phenol and a carbonate precursor by an interfacial polycondensation method or a melting method. Representative examples of the dihydric phenol include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [commonly known as bisphenol A], 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, and 1,1-bis (4-hydroxy). Phenyl) cyclohexane, 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone and the like can be mentioned, and among them, bisphenol A is preferable. These dihydric phenols can be used alone or in admixture of two or more.
[0012]
As the carbonate precursor, carbonyl halide, carbonate ester, haloformate or the like is used, and specific examples include phosgene, diphenyl carbonate, dihaloformate of dihydric phenol, and the like.
[0013]
When the polycarbonate resin is produced by reacting the dihydric phenol and the carbonate precursor by an interfacial polycondensation method or a melting method, a molecular weight modifier, a catalyst, or the like can be used as necessary. Further, the polycarbonate resin may contain additives as necessary, for example, release agents such as esters or partial esters of polyhydric alcohols and fatty acids, heat stabilizers such as phosphites, phosphates and phosphonates, benzotriazole System, acetophenone, salicylic acid ester and other ultraviolet absorbers, antistatic agents, colorants, brighteners, flame retardants and the like may be blended. The polycarbonate resin may be a branched polycarbonate resin copolymerized with a trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound, or may be a polyester carbonate resin copolymerized with an aromatic or aliphatic difunctional carboxylic acid, Moreover, the mixture which mixed 2 or more types of the obtained polycarbonate resin may be sufficient.
[0014]
The molecular weight of the polycarbonate resin is preferably 10,000 to 100,000, more preferably 15,000 to 35,000 in terms of viscosity average molecular weight (M). A polycarbonate resin having such a viscosity average molecular weight is preferable because sufficient strength is obtained and the melt fluidity during molding is good. The viscosity average molecular weight referred to in the present invention is obtained by inserting the specific viscosity (η _sp ) obtained from a solution obtained by dissolving 0.7 g of a polycarbonate resin in 100 mL of methylene chloride at 20 ° C. into the following equation.
η _sp /c=[η]+0.45×[η] ² c (where [η] is the intrinsic viscosity)
[Η] = 1.23 × 10 ⁻⁴ M ^0.83
c = 0.7
[0015]
The thickness of the polycarbonate resin film is 0.05 to 0.5 mm, and the thickness unevenness ΔT _R (μm) in the film extrusion direction satisfies the following formula (1).
0.1 ≦ ΔT _R ≦ 0.7 (1)
The thickness unevenness ΔT _R (μm) in the film extrusion direction is calculated from the value obtained by measuring the thickness unevenness 100 mm long in the film forming direction (the central portion in the width direction is preferable as the measurement location). The measured thickness unevenness having a length of 100 mm is divided at intervals of 2 mm. When the maximum value of the film thickness in the i-th section is D _MAX (i) and the minimum value is D _MIN (i), the thickness unevenness D (i) of this minute part is expressed as [D _MAX (i). -D _MIN (i)]. At this time, the thickness unevenness ΔT _R in the film extrusion direction is [(D (1) + D (2) +... + D (i) +... + D (50)] / 50.
[0016]
The uneven thickness [Delta] T _R for of the film extrusion direction thickness of the film satisfies the above formula, hardly noticeable Giyamaku occurring at right angles to the extrusion direction relative to the thickness of the film, the resulting film surface Specular gloss is also improved. On the other hand, when a film deviating from the range of the above formula (1) is used, since the specular gloss of the film surface on which the generated gear mark is conspicuous is deteriorated, it becomes difficult to put into practical use, and the object of the present invention is achieved. Can not. The value of ΔT _R is preferably 0.1 to 0.5 μm. Most preferably, it is 0.1-0.3 micrometer.
[0017]
The polycarbonate resin film of the present invention preferably has a thickness tolerance ΔT _D (%) that satisfies the following formula (2).
−10 <ΔT _D <10 (2)
The thickness tolerance [Delta] T _D satisfies the above formula, the surface smoothness can be obtained since variations in the thickness of the film total width is small, specular gloss of the film surface is improved. On the other hand, if it deviates from this range, since the variation in the thickness of the entire film becomes large and it becomes difficult to obtain surface smoothness, the specular gloss of the film surface may be lowered. Scope of this thickness tolerance [Delta] T _D is preferably -8～8. Most preferably, it is -5-5.
[0018]
The polycarbonate resin film of the present invention preferably has a 60 ° specular gloss of 170 or more. When the 60-degree specular gloss satisfies 170 or more, the horizontal stripes of the film are not noticeable, and the surface smoothness of the obtained film is good. The 60-degree specular gloss is generally 230 or less, preferably 170 to 220. Most preferably, it is 180-210.
[0019]
Conventionally, as a method for producing a polycarbonate resin film, a molten polycarbonate resin extruded from a T-die is generally cooled into a film by cooling with a plurality of mirror-surface cooling rolls of a sandwich pressure or single-sided touch method. .
[0020]
In order to produce the polycarbonate resin film of the present invention, in addition to the above-described method, a method in which the molten resin is electrostatically applied immediately after extrusion from the T die, and weir plates are provided at both ends of the T die, the weir plates from the surface of the T die lip. A method of projecting 5 to 20 mm, a method of sucking a sublimable substance generated from the melt extruded by providing a suction device along the die lip on the outer wall of the die, and rotation speeds of the second cooling roll and the third cooling roll Of 1.01 to 1.015 times and controlling the temperature of the first to third cooling rolls, the lip edge R is 0.005 to 0.05 mm, and the surface roughness Ra is 0.005 μm or less. It is preferable to add means such as a method of melt extrusion using a T die. Furthermore, a method in which a plurality of these means are combined is preferable.
[0021]
Preferred forms used in the present invention are described in further detail.
One method will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a film production apparatus suitable for carrying out the method of the present invention. In the figure, 1 is a T die, 2 is a first cooling roll, 3 is a second cooling roll, 4 is a third cooling roll, 5 is a pair of take-up rolls, and the first to third cooling rolls all have their surfaces. Has a mirror finish, and a heat medium circulates inside it so that the temperature can be controlled.
[0022]
First, a molten polycarbonate resin is extruded from the T die 1 into a sheet shape. In this case, the melt extrusion does not require any special conditions, and normal melt extrusion conditions for the polycarbonate resin sheet are arbitrarily employed. Next, while the extruded sheet-like material is supplied as it is between the first cooling roll 2 and the second cooling roll 3, it is rolled with the two rolls or brought into close contact with the second cooling roll 3 at the center. Is taken over by the pair of take-up rolls 5.
[0023]
At this time, it is preferable that the rotation speed of the third cooling roll 4 with respect to the second cooling roll 3 is 1.001 to 1.015 times. When the rotation speed of the third cooling roll 4 with respect to the second cooling roll 3 is kept within this range, a molded product having a good balance of heating and stretching and free from wrinkles during insert molding can be obtained.
[0024]
Further, the temperature of the first cooling roll 2 is preferably set to 130 to 145 ° C., the temperature of the second cooling roll 3 is set to 135 to 150 ° C., and the temperature of the third cooling roll 4 is preferably set to 145 to 155 ° C. The temperature control of these first to third cooling rolls 2 to 4 can be easily performed by conventional roll temperature control means.
[0025]
Alternatively, R (6, 7 in FIG. 2) of the lip edge of the T die is 0.005 to 0.05 mm (0.005 to 0.02 mm is preferable), and the surface of the lip edge of the T die is preferable. The roughness Ra is 0.005 μm or less (preferably 0.0001 to 0.005 μm, more preferably 0.0002 to 0.003 μm, and further preferably 0.0003 to 0.001 μm). T-die. Also, the lip edge R of the T die that has been generally used in the past is 0.2 to 0.3 mm, and in such a T die, the polycarbonate resin melted by continuous molding for a long time is put in the lip mouth. There was a problem that the die line was observed on the film surface due to adhesion, but by using a lip edge with a lip edge R of 0.05 mm or less, the resin was difficult to adhere, and the die line was observed on the film surface. Disappear. In addition, it is desirable that the lip edge is symmetrical, and if it is symmetrical, the molten resin film discharged from the lip mouth will come into contact with the roll without undulation when it falls, causing the problem of waviness on the film surface. It is difficult and preferable. Further, if the surface roughness Ra of the lip edge of the T die is 0.005 μm or less, the die line appearing on the surface of the obtained polycarbonate resin film becomes thin, which is preferable.
[0026]
Generally, the T die is manufactured by processing a metal square with a cutting machine. The lip edge R portion of the T die used in the present invention and the portion having a predetermined surface roughness Ra are subjected to a very precise polishing treatment as a surface finish, and further subjected to a plating treatment such as chrome plating to prevent corrosion. Applied. The surface roughness of the lip edge of the T die in the present invention is the surface roughness of the edge portion from the lip mouth to about 1 cm. Note that the surface roughness of the lip edge portion can be substituted with a value obtained by measuring the surface roughness of the flat portion on the inner surface of the lip mouth from the lip edge portion subjected to the same surface finishing treatment as the lip edge portion.
[0027]
The polycarbonate resin film of the present invention has good suitability for surface processing such as printing and hard coat treatment, and can be suitably used as a film to be inserted into a mold when insert molding is performed. Such a film is usually used with at least one surface being processed. Examples of the surface processing include printing and hard coating, and the processing layer may be a single layer or multiple layers. The thickness of this layer is generally from 0.1 to 20 μm. In the case of a film processed on one side, the processed surface (the desired surface in the case of double-sided processing) is set to the mold surface side, and the film is set. Next, a thermoplastic resin is injected and molded.
[0028]
Examples of such thermoplastic resins include polyamide resins, polyimide resins, polyetherimide resins, polyurethane resins, polyphenylene ether resins, polyphenylene sulfide resins, polysulfone resins, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and the like. Polyester resin, amorphous polyarylate resin, polystyrene resin, acrylonitrile / styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (ABS resin), polymethacrylate resin, phenol resin, epoxy resin, etc. Among them, polycarbonate resin is preferable.
[0029]
Further, the polycarbonate resin film of the present invention can be used as a film to be inserted into a mold, particularly when the polycarbonate resin is insert-molded. Since polycarbonate resin is usually injection-molded at a molding temperature of 280 ° C. or higher, a high degree of heat resistance is required even in a film to be inserted into a mold, and the polycarbonate resin film of the present invention has a small heat expansion / contraction rate at high temperatures. Those are preferably employed.
[0030]
That is, when the heating expansion / contraction rate (%) in the width direction at a heating temperature of 160 ° C. is S _TD and the heating expansion / contraction rate (%) S _{MD in the} extrusion direction, S _TD and S _MD are respectively represented by the following formula (3) or (4) is satisfied.
−5.0 ≦ S _TD ≦ −0.2 (3)
−5.0 ≦ S _MD ≦ −0.2 (4)
Since _STD and _SMD have an appropriate heating / expanding ratio, the stretching stress generated during insert molding can keep the film in an appropriate tension state. Therefore, the appearance of the insert molded product is improved.
[0031]
Further, it is preferable that the ratio of S _TD _SMD satisfies the following formula (5).
0.3 ≦ S _TD / S _MD ≦ 3 (5)
The ratio of S _TD / S _MD satisfies the above ratio because the ratio of vertical / horizontal heating expansion / contraction ratios is almost balanced during insert molding, and there is no bias in shrinkage stress. Take it. Therefore, the occurrence of film wrinkles during insert molding can be suppressed, and the appearance of the insert molded product is improved. The ratio of S _TD / S _MD is preferably 0.4 to 2, and more preferably 0.5 to 1.1.
[0032]
The thickness of the film is in the range of 0.05 to 0.5 mm, preferably in the range of 0.1 to 0.5 mm, particularly preferably in the range of 0.2 to 0.4 mm.
[0033]
The polycarbonate resin film produced according to the present invention is widely used for nameplates that have been printed, hard-coated, etc. and further used for electrical parts, building material parts, automobile parts, etc. Various window materials, that is, glazing products for window materials such as general houses, gymnasiums, baseball domes, vehicles (construction machinery, automobiles, buses, bullet trains, train cars, etc.), various nameplates, photo covers, front panels for projection TVs and plasma displays, etc. Also suitable.
[0034]
【Example】
The following examples further illustrate the present invention. In addition, evaluation in an Example followed according to the method shown below.
(1) Viscosity average molecular weight The viscosity was calculated from the above formula using the specific viscosity obtained from a solution obtained by dissolving 0.7 g of polycarbonate resin in 100 ml of methylene chloride at 20 ° C.
[0035]
(2) Thickness and thinness of film Using a continuous thickness measuring device manufactured by Anritsu Co., Ltd. and a wide-range differential electronic micrometer K312A, the center of the film was sampled in the direction of extrusion with a width of 25 mm and a length of 300 mm. Measure the thickness continuously for minutes. The measured thickness unevenness having a length of 100 mm is divided at intervals of 2 mm. When the maximum value of the film thickness in the i-th section is D _MAX (i) and the minimum value is D _MIN (i), the thickness unevenness D (i) of this minute part is expressed as [D _MAX (i). -D _MIN (i)]. The thickness unevenness ΔT _R (μm) in the film extrusion direction at this time is [(D (1) + D (2) +... + D (i) +... + D (50)] / 50.
[0036]
(3) Film thickness tolerance Using an outer micrometer defined in JIS B-7502, the thickness is measured every 10 mm in the width direction of the film. From the measured thickness Tm (mm) and average thickness Ta (mm) at the film extrusion width excluding the ear part,
R = Tm-Ta
Thickness tolerance (%) ΔT _R = R / Ta × 100 from R and average thickness
As sought.
[0037]
(4) Heating expansion / contraction ratio The heating expansion / contraction ratio test method of JIS K 6735 was applied mutatis mutandis, and the heating was performed at 160 ° C. for 40 minutes.
[0038]
(5) 60-degree specular gloss JIS K-7105 (plastic optical property test method) According to the method specified in Section 5.2, light from a standard light source is applied to the film surface at an angle of 60 degrees, The reflection component is measured with a light receiver, and the larger the value obtained, the better the specular gloss.
[0039]
(6) Perspective distortion The test piece is tilted until the maximum value of the perspective distortion applied to the test area A is 2 minutes according to the test method specified in JIS R-3211 (safety glass test method for automobiles). The angle of inclination is shown. The smaller the angle, the better the transparency.
[0040]
(7) Appearance of Insert Molded Product The appearance (distortion of the fluoroscopic image) of the molded product after insert molding obtained in Examples and Comparative Examples was visually determined. Those with good appearance after insert molding (small distortion of the fluoroscopic image) were indicated by ◯, and those with large distortion of the fluoroscopic image were marked by x.
[0041]
[Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2]
Polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight of 24,500 produced by a solution method from bisphenol A and phosgene is extruded at a temperature of about 280 ° C. with an extruder having a T-die lip having a screw diameter of 120 mm by the production apparatus shown in FIG. Table 1 shows the surface roughness Ra of the lip edge of the T die, the speed ratio of the third cooling roll to the second cooling roll, the temperature of each of the first to third cooling rolls, and the take-up speed. The polycarbonate resin film having the surface glossiness and thickness described in Table 2 was obtained with a take-up roll. The obtained film is subjected to a hard coat treatment, and the film after the hard coat treatment is mounted in an injection mold so that the hard coat surface is on the mold surface side, and polycarbonate resin pellets (Panlite L-1225 Teijin Kasei) Insert molding was performed at a molding temperature of 310 ° C. The physical properties of the obtained film and the appearance of the molded product after insert molding were evaluated. Table 3 shows the results.
[0042]
[Table 1]

[0043]
[Table 2]

[0044]
[Table 3]

[0045]
【The invention's effect】
The polycarbonate resin film of the present invention has a specular glossiness of the film by making the thickness unevenness at the distance in the vicinity of the extrusion width direction of the film and the thickness tolerance of the entire film width into a specific range, and further the film When insert molding is carried out, the distortion of the fluoroscopic image is small even when seen through the molded product. Therefore, it is suitably used as an insert film and is extremely useful for injection molded products by insert molding. The effect is exceptional.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of an apparatus of a preferred form of film production according to the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 T dice | dies 2 1st cooling roll 3 2nd cooling roll 4 3rd cooling roll 5 A pair of take-up roll 6 Lip edge R
7 Lip edge R

Claims

A molten polycarbonate resin extruded from a T die having a lip edge R of 0.005 to 0.05 mm and a surface roughness Ra of 0.005 μm or less is applied by a double-sided touch method or a single-sided touch method by electrostatic application. prepared by cooling a plurality of cooling rolls, the thickness of the polycarbonate resin film 0.05 to 0.5 mm, the extrusion direction of the uneven thickness [Delta] T _R is the following formula film measured by the following method described (1 )
0.1 ≦ ΔT _R ≦ 0.7 (1)
Wherein, [Delta] T _R is uneven thickness ([mu] m) of the film] polycarbonate resin film satisfying the.
Method of measuring the extrusion direction of the uneven thickness [Delta] T _R of the film; Anritsu K.K. continuous thickness measurement apparatus and extensive differential electronic micrometer K312A used, 25mm wide and the center of the film in the extrusion direction, the length 300mm sampled The thickness of this film is continuously measured for a length of 100 mm. The measured thickness unevenness having a length of 100 mm is divided at intervals of 2 mm. When the maximum value of the film thickness at the i-th section is D _MAX (i) and the minimum value is D _MIN (i), the thickness unevenness D (i) of this minute part is represented by [D _MAX (i) -D _MIN (i)]. At this time, the thickness unevenness ΔT _R (μm) in the film extrusion direction is [(D (1) + D (2) +... + D (i) +... + D (50)) / 50.

The polycarbonate resin film according to claim 1, wherein the rotation speed of the second cooling roll and the third cooling roll is 1.001 to 1.015 times in the plurality of cooling rolls.

The thickness tolerance [Delta] T _D of the total width of the polycarbonate resin film satisfies the following formula (2)
−10 <ΔT _D <10 (2)
The polycarbonate resin film according to claim 1 or 2 , wherein ΔT _D is a thickness tolerance (%) of the film.

The polycarbonate resin film according to any one of claims 1 to 3, wherein the polycarbonate resin film has a 60-degree specular gloss of 170 or more.

A polycarbonate resin insert molded product, wherein the insert film is a polycarbonate resin film for insert molding according to any one of claims 1 to 4 when the insert molded product is produced using a polycarbonate resin.